Amină

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
(Redirecționat de la Amine)
Salt la: Navigare, căutare

Aminele sunt compuși organici care conțin în molecula lor grupa amino (-NH2) legată de un radical hidrocarbonat. Aminele seamănă structural cu amoniacul, cu diferența că unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu substituenți precum grupe alchilice sau arilice. Nu trebuie făcută confuzie între amine și amide. Acestea din urmă au formula chimică R-C(O)NH2, unde C(O) reprezintă o grupă carbonil. Aminele și amidele au structuri și deci proprietăți diferite, deci distincția este din punct de vedere chimic foarte importantă. Ambiguă este situația în care aminele în care grupa NH2 este înlocuită cu o grupă NM, unde M este un metal, se numesc amide. Astfel, (CH3)2NLi se numește dimetilamidă de litiu.

Formula generală a aminelor este de forma R-NH_2 \,.

Clasificare[modificare | modificare sursă]

Amine primare, secundare și terțiare[modificare | modificare sursă]

Deoarece aminele pot fi considerate ca produși rezultați din înlocuirea atomilor de hidrogen din amoniac cu radicali alchil, ele pot fi:

Amine primare - din molecula de amoniac se înlocuiește un singur atom de hidrogen.

Amine secundare - Din molecula de amoniac se înlocuiesc doi atomi de hidrogen.

Amine terțiare - Din molecula de amoniac se înlocuiesc toți trei atomii de hidrogen.

Amine alifatice, aromatice și mixte[modificare | modificare sursă]

În locul hidrogenilor din molecula de amoniac se vor lega radicali. În funcție de tipul acestora, aminele pot fi:

Amine alifatice - Radicalul (sau radicalii) care se leagă de atomul de azot este unul alchil.

Amine aromatice - Radicalul (sau radicalii) care se leagă de atomul de azot este unul aril.

Amine mixte - Radicalii care se leagă de atomul de azot sunt o parte alchil și alta aril.

Monoamine și poliamine[modificare | modificare sursă]

Toate aminele prezentate anterior sunt monoamine, însemnând că în moleculă există doar o singură grupare -NH2. Poliaminele au două sau mai multe grupări în moleculă.

Nomenclatură[modificare | modificare sursă]

Aminele se denumesc folosind denumirea radicalilor corespunzători urmați de cuvântul amină. Radicalii sunt denumiți în ordine alfabetică, iar numărul de grupe amino este evidențiat prin prefixele di, tri.

Proprietăți fizice[modificare | modificare sursă]

Legăturile de hidrogen influențează semnificativ proprietățile aminelor primare și secundare, ca și a derivaților lor. Prin urmare, punctele de fierbere ale aminelor sunt ridicate.

Aminele inferioare, precum metil, dimetil, trimetil sau etil amina sunt gaze cu un miros de amoniac și sunt solubile în apă. Aminele cu masă moleculară medie sunt lichide, parțial solubile în apă și au un miros de pește. Aminele superioare sunt solide, inodore și insolubile în apă. Cu cât numărul de carboni din catenă este mai mare, solubilitatea lor în apă scade.

Aminele alifatice sunt solubile în solvenți organici, în special în cei polari. Aminele primare reacționează cu cetonele, precum acetona, și majoritatea aminelor sunt incompatibile cu cloroformul sau tetraclorura de carbon.

Aminele aromatice, precum anilina, au punctele de fierbere mai joase decât restul, datorită imposibilității de a crea legături de hidrogen puternice. Tot de aceea solubilitatea lor în apă este redusă, deși se dizolvă în solvenți organici. Aceste amine sunt toxice și sunt foarte ușor absorbite prin piele.

Sinteza aminelor[modificare | modificare sursă]

Alchilarea amoniacului[modificare | modificare sursă]

Cu halogeni[modificare | modificare sursă]

Alchilarea amoniacului se face în mai multe etape, rezultând în final un amestec de amine primare, secundare, terțiare și o sare cuaternară de amoniu. Din acest amestec componenții se separă foarte greu, de aceea această metodă nu are un randament bun.

Alchilarea amoniacului
Alchilarea aminelor primare
Alchilarea aminelor secundare
Alchilarea aminelor terţiare

Cu alcooli[modificare | modificare sursă]

NH_3 + R-OH \rightarrow NH_2-R + H_2O

Cu sulfat acid de metil[modificare | modificare sursă]

Pentru a obține amine secundare sau terțiare mixte se folosește în mod special reacția anilinei cu sulfatul acid de metil (CH3OSO3H).

CH_3O\underbrace{H} + \underbrace{HO}SO_3H \Longleftrightarrow CH_3OSO_3H + H_2O

Aniline.svg+ CH_3OSO_3H \rightarrow + H_2SO_4\,

 + CH_3OSO_3H \rightarrow + H_2SO_4\,

Reducerea nitroderivaților[modificare | modificare sursă]

R-NO_2 + 3H_2 \rightarrow R-NH_2 + 2H_2O, în prezență de nichel

R-NO_2 + 6[H] \rightarrow R-NH_2 + 2H_2O

Reducerea amidelor[modificare | modificare sursă]

Amide reduction.svg

Reducerea nitrililor[modificare | modificare sursă]

R-C\equiv N + 2H_2 \rightarrow R-CH_2-NH_2

Degradarea oxidativă Hoffman[modificare | modificare sursă]

Hoffman oxidative degradation of amides.svg

Proprietățile chimice ale aminelor[modificare | modificare sursă]

Bazicitatea[modificare | modificare sursă]

Aminele au un dublet electronic neparticipant la atomul de azot. Prezența acestor electroni neparticipanți conferă aminelor un caracter bazic, ei putând accepta un proton.

R-NH_2 + HOH \iff \left [ R-N^+H_3\right ]O^-H (hidroxid de alchil amină)

Cu apa reacționează doar aminele inferioare, deoarece apa este un acid slab. Pentru cele superioare se folosește reacția cu acizi (mai puțin HNO2, care are caracter oxidant și distruge grupa amino).

R-NH_2 + HCl \rightarrow \left [ R-N^+H_3\right ]Cl^- (clorhidratul aminei)

Nu toate aminele sunt la fel de bazice. Aminele aromatice sunt mai puțin bazice chiar decât amoniacul. Aminele primare sunt mai bazice decât amoniacul, iar la cele secundare bazicitatea este și mai crescută.

Alchilare[modificare | modificare sursă]

Alchilarea aminelor primare duce la apariția aminelor secundare. Alchilarea acestora produce amine terțiare, iar dacă alchilarea se continuă, apar săruri cuaternare de amoniu.

Alchilarea aminelor primare
Alchilarea aminelor secundare
Alchilarea aminelor terţiare

Acilare[modificare | modificare sursă]

Acilarea aminelor înseamnă înlocuirea unuia sau a ambilor atomi de hidrogen de la gruparea amino. Deci pot fi acilate doar aminele primare și secundare, pentru că doar acestea dispun de atomi de hidrogeni legați de azot. Reacția se produce tratând aminele cu acizi organici, cloruri acide sau anhidride acide.

Acilarea cu un acid organic
Acilarea cu o lcorură acidă
Acilarea cu anhidrida acetică

Folosită industrial este reacția de obținere a vitaminei H.

Obţinerea vitaminei H

Protejarea grupei amino prin acilare se face față de următorii reactanți: permanganat de potasiu (KMnO4), bicromat de potasiu (K2Cr2O7), oxigen diatomic (O2), acid azotos (HNO2) și halogeni (X).

Diazotare[modificare | modificare sursă]

La această reacție participă doar aminele primare alifatice sau aromatice, reactantul folosit fiind acidul azotos (HNO2). Deoarece HONO este instabil, el se prepară chiar în mediul în care se dorește a fi folosit.

NaNO_2 + HCl \rightarrow HNO_2 + NaCl

Din diazotarea aminelor alifatice rezultă alcooli și apă. Grupa amino din amină este înlocuită de hidroxilul din acoladă, rezultând astfel alcoolul. Grupa amino se desface și ea, atomii de azot unindu-se, iar cei doi atomi de hidrogen se leagă de oxigenul rămas din acid, formând apa.

R-NH_2 + \underbrace{HO}NO \rightarrow N_2 + R-OH + H_2O

Din diazotarea aminelor aromatice rezultă săruri de diazoniu.

Diazotarea aminelor aromatice

Sărurile de diazoniu sunt foarte instabile, de aceea ele sunt supuse, imediat după obținere, altor reacții.

Clorură de benzen diazoniu şi apă.svg
Clorură de benzen diazoniu şi iodură cuproasă.svg
Clorură de benzen diazoniu şi cianură cuproasă.svg

O altă reacție la care pot fi supuse sărurile de diazoniu este reacția de cuplare cu fenoli sau amine aromatice (care pot fi primare, secundare sau terțiare). Din această reacție reultă azoderivați, care sunt folosiți drept coloranți în industria textilă.

Clorură de benzen diazoniu şi fenol dimetil amină.svg
Clorură de benzen diazoniu şi fenol.svg

Utilizări ale aminelor[modificare | modificare sursă]

Anilina este cel mai important termen al seriei. Ea se folosește ca materie primă pentru industria coloranților, a medicamentelor și a detergenților.

Aminele primare aromatice sunt materie primă pentru fabricarea coloranților. În reacție cu acidul azotos (HNO2), formează sări de diazoniu, care se supun imediat (datorită instabilității) unor reacții de cuplare, rezultând azoderivați. Aceștia sunt puternic colorați și deci folosiți în principal în industria textilă.

Printre substanțele medicamentoase rezultate din amine se numără clorfeniramina, clorpromazina, efedrina, fenilefrina, amfetamina, metamfetamina, metcatinona.